电力电缆常用计算公式

精选文档精选文档薀肁蒀芅膃膃莅节蒅袀莇莅蒁薄羄羃蒅蚈PAGEPAGE18精选文档PAGE广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载电线电缆载流量计算交流电阻计算绝缘介质消耗计算电线电缆金属套和障蔽的消耗计算铠装消耗计算热阻计算载流量计算电线电缆同意短路电流计算电线电缆短时过负荷电缆载流量计算电力电缆相序阻抗计算电线电缆导体和金属障蔽热稳固计算广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载电线电缆载流量计算一、交流电阻计算集肤和周边效对付应的Ks和Kp系数的经验值：导体不干澡浸渍:ks1.0kp1.0导体干燥浸渍:ks1.0kp0.82.工作温度下导体直流电阻：RR0[120(20)]R0—20oC时导体直流电阻OHM/M20—20oC时导体电阻温度系数集肤效应系数：1.一般状况：28f107Xs4XSsYsR1920.8Xs4穿钢管时：28f107YsXs41.5XSRs1920.8Xs4f—电源频率Hz周边效应系数：a.二芯或二根单芯电缆周边效应因数：Xp28f107pR一般状况：Xp4dc)22.9Y(ps1920.8Xp4广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载穿钢管时：YXp4dc)22.91.5(p1920.8Xp4sdc:导体直径mms：各导体轴心间距mmb.三芯或三根单芯电缆周边效应因数:Xp28f107pR1）圆形导体电缆一般状况：YXp4(dc)2[0.312(dc)21.18]p1920.8Xp4ssXp40.271920.8Xp4dc:导体直径mms：各导体轴心间距mm穿钢管时：YXp4(dc)2[0.312(d21.18]1.5c)p1920.8Xp4ssXp40.271920.8Xp4dc:导体直径mms：各导体轴心间距mm（2）成型导体电缆一般状况：Yp2{Xp4(dX)2[0.312(dX)21.18]}34dxt41920.8XpdxtXp0.271920.8Xp4穿钢管时：2{Xp4dX)2[0.312(dX)21.18]}1.5Yp4(dxdx431920.8XpttXp0.271920.8Xp4dx:截面和紧压程度均等同于圆导体的直径t:导体之间的绝缘厚度（即两倍相绝缘厚度）广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载集肤效应产生电阻：RsRYS周边效应产生电阻：RpRYp导体交流电阻：RR[1(YsYp)]二、绝缘介质消耗计算1．导体电容：c18ln(Di)109(F/m)dcDi——绝缘层直径（除障蔽层）,mmdc——导体直径（含导体障蔽层）,mm非障蔽多芯或直流电缆不需计算绝缘消耗ε：介电常数PE:2.3pvc:6.0单相绝缘介质消耗:=2πfWd.c.U02.tg(W/m)U0:对地电压VC：电容F/mtgδ：介质消耗角正切0.004三、电线电缆金属套和障蔽的消耗计算金属套截面积：A=π(Dso+t)t'MM^2广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载金属截面：A=π(Dso+nt)nt/(1±k)(重叠:1-k,隙1+k)金属套阻：R103S[1S1(K1S10)]/AS11RS2103S[1S2(K2S20)]/A2Rs:金属套工作温度阻,Ohm/kmρs:20oC金属套资料阻率,Ohm.mm^2/mαs：金属套阻温度系数,1/oCK:金属套工作温度系数（）θs:体最高工作温度,oCθo:准工作温度，一般20oC金属套截面,mm^2金属套阻：Rs1111RS1RS2RS3Rs1:金属套阻,Ohm/kmRs2:金属阻,Ohm/kmRs3:其他阻,Ohm/km1．芯或三芯SL型，三芯管型：xs2ln2S109(/cm)DsS:段内各体的距离Ds:金属套均匀直径(D1t1)2(D2t2)2(D3t3)2(D4t4)2.......(Dntn)2DSNDs:金属套均匀直径D1⋯.Dn:第1至n的金属套前外径,mmt1⋯.tn:第1至n的金属套厚度,mmN:金属套数型1：芯三相路等三角形敷；三芯非装分相包(SL型)；两根芯和三根芯（三角形摆列）金属套两端互接地；正常位金属套两端互平面摆列的三根芯（1）.套二端接地（流失系数不）rsxs21rrs2xs2广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载（2）.护套单点或交织换位互联接地（环流损失系数不计）(Ds)2[1A(Ds/2S)2]A1rs.2S212Sr(rs.109/)25DSA1=3A2=0.417电缆种类2：单芯三相电路等距平面布设1）.护套二端接地（涡流损失系数不计）电缆换位:xs2ln2Se109(/cm)DsSe=1.26S(cm)rsxs21rrs2xs2电缆不换位：MrsxsaNrsaxs3a2ln2109(/cm)2f广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载相：rM23N223(MN)41s.4(M21)(N21)rB相：rs.1121rN相：rM23N223(MN)41s.4(M21)(N21)r（2）.护套单点或交织换位互联接地（环流损失系数不计）(Ds)2[1A2(Ds/2S)2]Ars.2S22S11r(rs.109/)5DS双侧电缆：A1=1.5A2=0.27中间电缆：A1=6A2=0.083电缆种类3：钢管型三芯缆（分相障蔽或分相金属护套，不分连接方式）r1.7x2ss1rs2xs2r分裂导线：4M2N2(MN)2F21)(N21)4(M11F广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载rs:每cm电缆的金属套电阻(OHM/cm)r:每cm电缆的导体电阻(OHM/CM)Ds:金属套均匀直径S:导体轴间距离f:电源频率Hz2．二芯统包金属套非铠装电缆圆形或椭圆形导体：1621014(c)2[1(c)2]R.RSdd扇形导体：10.8210161.48rt21.48rt21(1)[12.2(1)]ddR.RS2f椭圆形导体ddM*dmdM：椭圆的长轴直径mmdm：椭圆的短轴直径mmc：一根导体轴心和电缆轴心之间的距离mm二芯圆形电缆：c=0.5*绝缘外径三芯圆形电缆：c=1.155*绝缘半径(1.155即23r3(r绝缘半径)d：金属套均匀直径mmr1：两个扇形导体的外接圆半径mmf：频率Hzt：导体之间的绝缘厚度3．三芯统包金属套非铠装电缆圆形或椭圆形导体，当RS≤100μohm/m时:13RS[(2c)21(2c)41]Rd1RS72dRS72(10)14(10)圆形或椭圆形导体，当RS>100μohm/m时:3.22(2c)21014R.RSd扇形导体Rs为任意值：0.94RS2r1t212]1[()1(RS107/)Rdr1：三根扇形导体的外接圆半径mmf：频率Hzd：金属套均匀直径mmt：导体之间的绝缘厚度广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载4．二芯和三芯钢带铠装电缆：钢带铠装使金属套涡流增添，因此应按二三芯统包金属套非铠装电缆（见上）计算的1值乘以下述因数：d212[1(dA)dA]1四、铠装消耗计算非磁性资料铠装：以护套和铠装的并联电阻取代金属套和障蔽消耗计算（如上节）中的rs，护套直径Ds1和铠装直径Ds2的均方根值取代金属护套的均匀直径Ds12Ds22(即Ds2)d2铠装金属丝总截面积:An4A:铠装金属丝总截面积,mm^2n:金属丝总根数d:金属丝直径,mm铠装金属带总截面积：A=π(Ds+nt)nt/(1±k)(重叠:1-k,缝隙1+k)A:金属带总截面,mm^2Ds:铠装前外径,mmn:金属带层数t:金属带厚度,mmk:重叠或缝隙率(即重叠或缝隙宽度与带宽的比值),%铠装层电阻(工作温度时):RS103S[1S(KS0)]/ARs:铠装层工作温度时电阻,Ohm/kmρs:20oC时铠装层资料电阻率,Ohm.mm^2/mαs：铠装层电阻温度系数,1/oCK:铠装层工作温度系数（）θs:电缆导体最高工作温度,oCθo:标准工作温度，一般为20oC铠装层总截面积,mm^2铠装层均匀直径(即节圆直径):DA=Ds+ntDA:铠装层均匀直径,mmDs:铠装前外径,mmn:铠装层数t:铠装单层厚度，mm铠装层等效厚度：AdAδ:铠装层等效厚度,mmA:铠装层横截面积，mm^2dA:铠装均匀直径,mm广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载导磁性资料铠装：1．两芯电缆钢丝铠装：0.62210143.82A1051.48r1t]22[295.7ARRARdAr1：外切于各导体的外接圆半径mm其他见后所示。2．三芯圆导体钢丝铠装：21.23RA(2c)21RdA(2.77RA106)213．三芯扇形导体钢丝铠装：20.358RA(2r1)212fRdA(2.77RA106)21r1：三根成型导体的外接圆半径mm2fRA：最高工作温度下铠装的交流电阻OHM/mR：最高工作温度下导体的交流电阻OHM/mdA：铠装均匀直径A：铠装的横截面积mm^2t：导体之间的绝缘厚度mmc：导体轴心与电缆中心之间的距离mm二芯圆形电缆：c=0.5*绝缘外径三芯圆形电缆：c=1.155*绝缘半径(1.155即23r3(r绝缘半径)4．三芯钢带铠装或增强层电缆：磁滞消耗：S2K2107f2RdA50S：各导体轴心之间距离mmf：电源工作频率Hz对于扇形导体，S=dx+tdx:截面和紧压程度均等同于圆导体的直径t:导体之间的绝缘厚度，即相绝缘厚度的两倍。δ：铠装等效厚度AdAA:铠装横截面积mm^2dA：铠装均匀直径mm1μ：相对磁导率，平时取300K系数：KdA1广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载涡流消耗：22.25S2K2108(f)2R.dA50系数同上S：各导体轴心之间距离mm对于扇形导体，S=dx+tdx:截面和紧压程度均等同于圆导体的直径t:导体之间的绝缘厚度，即相绝缘Aδ：铠装等效厚度dAdA：铠装均匀直径mmR：最高工作温度时导体交流电阻ohm/m总铠装消耗为磁滞消耗和涡流消耗之和：222五、热阻计算1.绝缘热阻计算a．单芯电缆/单根低压电线：T1Tln(12t1)2dcb．二、三芯带绝缘电缆：T12TGG—几何因数，查电缆手册P300页c．金属带障蔽型三芯电缆：T1K2TGG—几何因数，查电缆手册P300页PT:资料热阻K.m/W下同t1:导体和金属套之间的绝缘厚度mm无金属套时即为绝缘厚度dc:导体直径mmK：障蔽因数d．圆导体、金属化纸障蔽和线芯之间有圆形油道的三芯电缆（即CabeExpert中的A类充油电缆）T10.358T(2ti)2tidcdc：导体直径mmti：绝缘厚度，包含碳黑和金属化纸带再加上绕包在三个线芯的非金属带厚度的一半mme．圆形导体、金属带线芯障蔽和线芯之间有圆形油道的三芯电缆（即CabeExpert中的B类充油电缆）T10.35T(0.923dc)dc2tidc：导体直径mmti：绝缘厚度，包含碳黑和金属化纸带再加上绕包在三个线芯的非金属带厚度的一半mm广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载衬垫热阻(或金属套和铠装之间热阻)：(1)拥有共同金属套的单芯，二芯和三芯电缆金属套和铠装之热阻（无金属套时即指衬垫层热阻）.T2Tln(12t2)t2—内衬厚度Ds—金属套外径(即衬垫前外径)2DS(2)SA和SL型电缆：铠装下衬层和填补的热阻：T2TGG—几何因数，查相关手册P300页2外护层热阻：T3Tln(12t3)t3—外护层厚度Da—外护套前外径2Da4.电缆外面热阻：a．自由空气中不受日光直接照耀电缆：T41.De.h.(s)1/4h—散热系数s：超出环境温度以上的电缆表面温升,KDe:电缆外径mm下同(s)1/4：由计算机迭代计算，应用时可采纳图解计算，参照：《电线电缆载流量》P82页.hZE相关参数查CableExpertV6.0软件中“电缆热阻计算”窗口的图示。Degb．自由空气中受日光直接照耀电缆：T4的计算同上，但(s)1/4的计算方法不一样：由计算机迭代计算，应用时可采纳图解计算，参照：《电线电缆载流量》P83页.c．单根孤立埋地电缆：T4Tln(uu21)22LuDeL—电缆轴线至地表面的距离，mm，一般取700或1000mmDe—电缆外径mm广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载d．埋地电缆群：①平面间距摆列等消耗二根电缆T4T{ln(uu21)1ln[1(2L)2]}22s1u2LDeL—电缆轴线至地表面的距离，mm，一般取700或1000mmDe—电缆外径mms1：相邻电缆之间的轴心距mm②.平面等间距摆列大体等消耗三根电缆T4T{ln(uu21)ln[1(2L)2]}2s1u2LDe上式计算的为中间电缆的热阻。L—电缆轴线至地表面的距离，mm，一般取700或1000mmDe—电缆外径mms1：相邻电缆之间的轴心距mm③.平面等间距摆列金属套消耗不等的三根电缆（金属套不换位且金属套各接点均接地时，金属套消耗不等影响最热电缆的外面热阻。在此状况下，电缆载流量计算公式中分子项所用的T4按上[即等消耗三根电缆]式计算，分母项中的T4一定用以下公式计算）。T4T{ln(uu21)10.5(211112)2L2]}ln[1()lms1u2LDeL—电缆轴线至地表面的距离，mm，一般取700或1000mmDe—电缆外径mms1：相邻电缆之间的轴心距mm：该组外侧电缆金属套消耗因数；：该组另一侧电缆金属套消耗因数；lm：该组中间电缆金属套消耗因数；广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载④.平面接触摆列二根金属套电缆T4T[ln(2u)0.451](u5)2⑤:平面接触摆列二根非金属套电缆T4T[ln(2u)0.295](u5)2⑥.平面接触摆列三根金属套电缆T4T[0.475ln(2u)0.346](u5)⑦:平面接触摆列三根非金属套电缆T4T[0.475ln(2u)0.142](u5)⑧.三角形接触摆列三根金属套电缆T41.5T[ln(2u)0.630]⑨.三角形接触摆列三根非金属套电缆T4T[ln(2u)2ln(u)]2⑩.埋地钢管电缆按单根孤立埋地电缆公式计算，L为钢管中心至地面距离，而De则为包含防腐层在内的钢管外径六、载流量计算1．空气中不受日光照耀的交流电缆;土壤防备发生局部干燥场合下的直埋交流电缆;土壤中管道敷设交流电缆IWd[0.5T1n(T2T3T4)]nR(11)T2nR(12)(T3T4)RT112．空气中直接受日光照耀的交流电缆：IWd[0.5T1n(T2T3T4*)].De*.H.T4*nR(11)T2nR(12)(T3T4*)RT113．土壤发生局部开燥场合下的直接埋地交流电缆IWd[0.5T1n(T2T3T4)](1)x1)T212)(T3T4)]R[T1n(1n(1广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载4．空气中不受日光照耀的5KV及以下直流电缆：InR(11)T2nR(T3T4)RT15．空气中直接受日光照耀时的5KV及以下直流电缆I.De*HT4*T*)nRnR(TRT1346．土壤发生局部开燥场合下5KV及以下直流电缆I(1)xnT2n(T3T4)]R[T17．土壤防备干燥场合下的5KV及以下直流电缆：xInR.T48．空气中低压电线电缆：IWd[0.5T1n(T2T3T4)]RT1nRT2nR(T3T4)Wd:介质消耗T1:绝缘热阻T2:衬垫热阻T3：外护套热阻T4:外面热阻R:交流电阻n：电缆芯数1：金属套消耗系数2：铠装消耗系数广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载电线电缆同意短路电流计算ISC103A.CKln1a(R20at1a(SC020)20)Ck:导体热容系数,J/cm^3.oCA:导体截面,mm^2Ck:导体热容系数,J/cm^3.oCR20:20oC时电缆交流电阻,Ohm/km电线电缆短时过负荷电缆载流量计算ItINRC(1S0RSC0Rc—线芯在θc时的电阻,OHM/m;Rs—线芯在θs时的电阻,OHM/m;s—连续负荷时线芯的最高同意工作温度0—过负荷运转时线芯的最高同意工作温度t—过负荷运转时间，minτ—电缆时间常数,minIN—电缆额定载流量,A1)1et/热时间常数计算:T*Q60T=T1+T2+T3+T4Qc=Qck*AcQi=Qik*AiQs=Qsk*AsQj=Qjk*Aj单支热路:Q=Qc+0.5(Qi+Qs+Qj)二支热路：QQcPT2T3T4[(1P)QiQSQj]QiT11P(Di2ln(Di))21DcDc:热时间常数，minT：电缆热阻，oC.m/WQ:等效热容,J/oC.mT1，T2，T3，T4分别为绝缘层，内衬层，外护层和外面热阻，oC.m/WQc,Qi,Qs,Qj分别为导体，绝缘，金属套，外护套热容，J/oC.mQck,Qik,Qsk,Qjk分别为导体，绝缘，金属套，外护层热容系数，J/cm^3.oCAc,Ai,As,Aj分别为导体，绝缘，金属套，外护套的截面积,mm^2Di:绝缘外径,mmDc:导体外径,mm广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载电力电缆相序阻抗计算AsnsBCmssABACmBCnn,m比值ABABAGMRC0.7788GMRc:导体几何均匀半径,mmA:导体紧压后有效截面,mm^2η：紧压导体填补系数1．金属套一端互连接地，金属套内无电流时正负序阻抗：1Z1Z2RC2104(snsms)3lnGMRcRc:导体交流电阻,Ohm/kmω=2πff:电源频率,HzGMRc:导体几何均匀半径,mm2．金属套两端直接互连或交织互联接地，金属套内有电流时正负序阻抗：1Z1Z2RCXm2RSj2104(nm)2SXm2Xm2RS2lnjXm2RS2GMRC1XmXSj2104ln(nm)2SGMRS0.7788(DS)GMRS2Rs:金属套直流电阻,Ohm/kmGMRs:金属套几何均匀半径,mmDs:金属套外径,mm3．金属套一端互连接地，以大地作回路时零序阻抗：GMR0GMRC3(SnSmS)2GMRo:三相线路的等效几何均匀半径,mmZ03RcRgj2104lnDd3GMR0Rg:大地漏电电阻Rg=π2f*10-4Ohm/kmf:电源频率，HzDd:等效回路深度,一般为1000米。4．金属套两端直接互连或交织互联接地，金属套内有电流时零序阻抗：1Z0RCRSj6104ln(GMRS)3GMRCRs:金属套直流电阻.广州市金缆软件有限公司版权全部,未经同意,请勿转载电线电缆导体和金属障蔽热稳固计算电缆热稳固条件：tg(i)1I2RTi212fCU0[(4T1T2T3T4)]此中：TT1(11)(T2T3T4)isc2C—线芯温度(oC)s—护套温度(oC)a—电缆四周媒介温度(oC)tg(i)—绝缘层在均匀温度下的介质消耗角正切f—电源频率C—电缆绝缘层电容(F/cm)U0—绝缘承受电压(V)α—线芯电阻温度系数(1/oC)R—在温度为a时的线芯电阻（OHM）I—线芯电流（A）T1，T2，T3，T4，λ1见电缆长远同意载流量中的计算。